Kültür ortamında kanser hücrelerinin varlığında fibroblast hücrelerinin olası davranış değişikliklerinin araştırılması

Abstract

Amaç: Kanser ilişkili fibroblastların kanser gelişmesi, ilerlemesi ve metastazında oynadıkları önemli roller iyi bilinmesine rağmen kökenleri hakkında hala yeterli veri bulunmamaktadır. Çalışmada metastatik kolon kanseri hücre hattı içerisinde bulunan kanser kök hücrelerinin ve kök hücre olmayan kanser hücrelerinin fibroblast hücreleri ile indirekt olarak ko-kültüre edilmeleri sonucunda fibroblast hücreleri üzerindeki etkilerinin araştırılması ve kanser ilişkili fibroblast gelişimindeki rollerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Metastatik kolon kanseri hücrelerinden (COLO-741) izole edilen CD133+ (kolon kanser kök hücre) ve CD133- (kök hücre olmayan) kanser hücreleri ile fibroblastlar (VERO) arasında kurulan ko-kültürün birinci, üçüncü ve yedinci günlerinde α-SMA, vimentin, FSP-1, CK19 ve CD31 proteinlerinin dağılımları indirekt immunositokimya yöntemiyle ve TGF-β1, FAP-α, VEGF ve IL-6 proteinlerinin kültür vasatları içerisindeki konsantrasyonları ELISA analizi ile incelendi. Ek olarak in vitro yara iyileşmesi modeli oluşturularak değerlendirildi.Bulgular: İmmunohistokimya analizi sonuçlarına göre Grup 2 ve Grup 4 VERO hücrelerinde α-SMA'ın arttığı, vimentinin değişmediği ve FSP-1, CK19 ve CD31'in ise azaldığı belirlendi. Grup 3' α-SMA, vimentin ve FSP-1'in arttığı gözlenirken, CK19 ve CD31'in azaldığı tespit edildi. ELISA analizi sonuçlarına göre VEGF ve IL-6 konsantrasyonlarında anlamlı bir değişim belirlenmez iken, sadece Grup 3'te TGF-β1 ve FAP-α konsantrasyonlarının olduğu tespit edildi. Sonuçlar: Kanser kök hücreleri ile birlikte kültüre edilen fibroblast hücrelerinde α-SMA, vimentin ve FSP-1 dağılımlarının arttığının, CK19 ve CD31 dağılımlarının ise azaldığının ve aynı grupta TGF-β1 ve FAP-α salgılamasının gerçekleştiğinin tespit edilmesi sonucunca, kanser kök hücrelerin kanser ilişkili fibroblastlara dönüştürebilme kapasitelerinin olduğu düşünüldü.

Aim: There is still insufficient data on the origin of cancer associated fibroblasts although the important roles of them in cancer development, progression and metastasis are well known. In this study, it was aimed to investigate the effects of cancer stem cells and non-cancer stem cells of the metastatic colon cancer cell line on fibroblast cells under indirect co-culture and to examine their roles in cancer associated fibroblast development.Material and Method: CD133+ (colon cancer stem cell) and CD133- (non-stem cancer) cells were isolated from metastatic colon cancer cell line (COLO-741) and cultured with fibroblast cells (VERO). In the first, third and seventh days of co-culture, distributions of α-SMA, vimentin, FSP-1, CK19 and CD31 proteins were analyzed by indirect immunocytochemistry method and the concentrations in culture media of TGF-β1, FAP-α, VEGF and IL-6 proteins were detected by ELISA analysis. In addition, in vitro wound healing model was evaluated.Results: According to the results of the immunohistochemistry analysis, it was determined that α-SMA increased, vimentin remained unchanged and FSP-1, CK19 and CD31 decreased in Group 2 and Group 4 VERO cells. In Group 3, it was observed that α-SMA, vimentin and FSP-1 increased, while CK19 and CD31 decreased. According to the results of ELISA analysis, while no significant change in VEGF and IL-6 concentrations was determined, TGF-β1 and FAP-α concentrations were found in only Group 3.Conclusions: It was thought that the cancer stem cells have the capacity to transfrom fibroblasts into cancer associated fibroblasts as a result of determination increased α-SMA, vimentin and FSP-1, and decreased CK19 and CD31 distributions in fibroblast cells co-cultured with cancer stem cells, and also detection of TGF-β1 and FAP-α secretion in the same group.